Устройство для выделения первого и последнего импульсов в серии Советский патент 1992 года по МПК H03K5/153 

ы

со о

fc

ico

:

Изобретение относится к электросвязи и может быть использовано в устройствах обработки импульсных сигналов систем управления, телеконтроля, и телеизмерения.

Известно устройство для выделения первого и последнего импульсов в серии, содержащее выходные шины, два D-тригге- ра, D-вход первого из которых соединен с общей шиной, и элемент задержки, вход которого соединен с входной шиной.

Недостатками известного устройства являются ограниченный диапазон длительностей и периодов исследуемых импульсов и невозможность работы устройства при переменных параметрах импульсов в сериях.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для выделения первого и последнего импульсов в серии, содержащее два D-тригге- ра, две выходные шины, D-вход первого триггера соединен с общей шиной, элемент задержки, вход которого соединен с входной шиной, шину сброса, два элемента И- НЕ, и два элемента ИЛИ, выход первого из которых соединен с первой выходной шиной, первый вход - с первым входом второго элемента ИЛИ, с прямым выходом второго D-триггера, и первым входом первого элемента И-НЕ, второй вход - с инверсным выходом первого D-триггера и вторым входом первого элемента И-НЕ, а третий вход- с выходом элемента задержки, С-входом первого D-триггера и вторым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с второй выходной шиной, а третий вход - с прямым выходом первого D-триггера, S- вход которого соединен с входной шиной и первым входом второго элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с выходом первого элемента И-НЕ, а выход - с С-входом второго D-триггера, D-вход которого соединен с его инверсным выходом, а R-вход - с шиной сброса.

Недостатком известного устройства является узкая область временных характеристик обрабатываемых импульсов внутри серий, так как устройство работоспособно при условии, что Тмакс т 2 Тмин где Тмин - минимальный период следования входных импульсов, т - время задержки, Тмакс максимальный период следования импульсов. При этом должно выполняться обязательное условие: 2ТМакс Тмакс, иначе устройство неработоспособно.

Цель изобретения - расширение диапазона значений периодов следования обрабатываемых серий импульсов.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для выделения первого и последнего импульсов в серии, содержащее триггер, элемент ИЛИ, первый и второй элементы совпадения, первый элемент задержки, вход которого соединен с входной

шиной, первую и вторую выходные шины, введены первый и второй регистры сдвига, генератор тактовых импульсов, второй элемент задержки, первый и второй счетчики импульсов, первый и второй дешифраторы,

первый и второй формирователи импульсов, инвертор, причем вход первого формирователя импульсов соединен с входной шиной, и через инвертор с входом второго формирователя импульсов, выход - со счетным

входом первого счетчика импульсов, с первым входом элемента.ИЛИ и с входом сброса второго счетчика импульсов, счетный вход которого соединен с выходом генера- тора импульсов и с информационными входами первого и второго регистров сдвига, выходы - с соответствующими входами первого дешифратора, выход которого соединен с первым входом первого элемента совпадения, с R-входом триггера и с входом

сброса первого счетчика импульсов, выходы которого соединены с соответствующими входами второго дешифратора, выход которого соединен с вторым входом первого эле- мента совпадения, выход которого

соединен с вторым входом элемента ИЛИ и входом сброса второго регистра сдвига, выход которого соединен с первой выходной шиной, информационный вход через второй элемент задержки - с выходом второго элемента совпадения, первый вход которого соединен с инверсным выходом триггера, второй вход - с входом первого элемента задержки, выход которого соединен с информационным входом первого регистра

сдвига, выход сброса которого соединен с выходом элемента ИЛИ, выход - с второй выходной шиной, а S-вход триггера соединен с выходом второго формирователя импульсов.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство для выделения первого и последнего импульсов в серии содержит первый формирователь 1 импульсов, второй счетчик 2 импульсов, первый 3 счетчик импульсов, первый 4 и второй 5 дешифраторы, первый 6 и второй 7 регистры сдвига, первый 8 и второй 9 элементы задержки, второй

10 и первый 11 элементы совпадения, триггер 12, элемент ИЛИ 13, генератор 14 тактовых импульсов, инвертор 15, первую 16 и вторую 17 выходные шины, входную шину 18, второй формирователь 19 импульсов.

Кроме того, устройство может содержать второй инвертор 20.

Выход формирователя 1 соединен с входами блоков 3, 2 и 13. Выходы блока 2 соединены с входами дешифратора 4, выходы блока 3-е входами дешифратора 5, выход блока 4 соединен с соответствующими входами блоков 3 и 11 и с R-входом триггера 12, выход блока 5 соединен с другим входом элемента 11, выходы регистров 6 и 7 соеди- нены с выходными шинами 17 и 16 устройства соответственно, выходы элементов задержки 8 и 9 соединены соответственно с информационными входами регистров 6 и 7, выход элемента совпадения 10 соединен с входом элемента 9 задержки, выход элемента 11 соединен с входами блоков 7 и 13. Инверсный выход триггера 12 соединен с входом элемента 10. Выход элемента 13 соединен с соответствующим входом блока 6. Выход генератора 14 соединен со счетным входом блока 2 и с синхровходами регистров 6 и 7. Выход инвертора 15 соединен с входом блока 19. Входная шина 18 соединена с объединенными входами блоков 1, 8,10 и 15. Выход блока 19 соединен с S- входом триггера 12. Возможно, что объединенные входы блоков 1, 8, 10 и 15 соединены с шиной 18 через инвертор 20.

Устройство работает следующим обра- зом.

При интервале между импульсами, превышающем максимальный период импульсов в серии, устройство принимает решение об окончании серии. После этого первый импульс может быть выделен в качестве первого импульса следующей серии. Следующие за ним импульсы, интервалы между которыми не превышают максимальный заданный период следования импульса, явля- ются промежуточными импульсами данной серии; последним является импульс, после которого в течение интервала времени, большего, чем максимальный период, не поступает очередного импульса.

При наличии элемента 20 (второго инвертора) происходит выделение отрицательных импульсов, без этого элемента - положительных импульсов.

В исходном состоянии триггер 12 - в нулевом состоянии, счетчики и регистры обнулены (цепи начальной установки не показаны).

По шине 18 на вход устройства поступает серия импульсов. Первый поступивший импульс серии поступает на элемент 8 задержки, на формирователь 1, где по переднему положительному фронту входного импульса формируется короткий импульс

положительной полярности, который через элемент ИЛИ 13 проходит на вход сброса регистра 6. Элемент 8 задержки необходим для того, чтобы при поступлении импульса на входе устройства сначала произошел сброс регистра 6, а затем - запись импульса в регистр 6. Элемент 9 задержки необходим для компенсации задержки элемента 8 с той целью, чтобы первый импульс серии и последний импульс серии не искажались по длительности и по задержке один относительно другого.

Импульс, сформированный формирователем 1 по переднему фронту входного импульса, поступает также на сброс счетчика 2, который после этого начинает подсчет тактовых импульсов, начиная с нулевого состояния. Импульс с формирователя 1 также инкрементирует состояние счетчика 3.Счетчики 2 и 3 подсчитывают соответственно период следования очередного импульса серии и количество импульсов в серии.

Входной импульс через элементы 8 и 9 задержки поступает в регистры 6 и 7, представляющие собой управляемые элементы задержки, которые работают следующим образом: это - регистры сдвига. Сдвиговые импульсы поступают на них с генератора 14, продвигая информацию по регистрам 6 и / Количество смежных разрядов в регистрах, в которых содержатся единицы, пропорционально длительности очередного импульса серии, NI Tj/Tr, где г, длительность i-ro импульса серии, и Тг - период следования импульсов с генератора 14. Управляемость регистров как элементов задержки, заключается в том, что в любой момент времени регистр может быть сброшен (обнулен). Время задержки регистров 6 и 7 должно удовлетворять условию ТГ чТМакс, т.е. - больше максимального значения периода импульсов в серии, что соответствует в отличие от известного устройства наличию лишь ограничения снизу для периода следования импульсов в серии.

По заднему фронту первого импульса серии (в этот момент с выхода инвертора 15 снимается положительный потенциал), срабатывает формирователь 19, коротким импульсом с выхода которого триггер 12 устанавливается в единичное состояние, чем запрещается прохождение остальных импульсов серии через элемент И 10 (элемент совпадения) на вход регистра 7.

Таким образом, через время, равное времени задержки, с выхода регистра 7 на выходную шину 16 выводится первый импульс серии. На выходе регистра 6 этот импульс не появляется, поскольку в соответствии с условием ТМакс Тз содержимое регистра 6 обнуляется передним фронтом второго импульса серии (аналогично каждый последующий импульс серии своим пе- редним фронтом через формирователь 1 сбрасывает регистр 6). Одновременно каждый последующий импульс серии сбрасывает тем же сигналом с формирователя 1 первый счетчик и ин крементирует содержи- мое второго счетчика 3. Задним фронтом каждый импульс серии подтверждает единичное состояние триггера 12.

Так продолжается до поступления по- следнего импульса серии. Дешифратор 4 настроен так, что на его выходе появляется положительный сигнал, когда счетчик 2 достигнет содержимого, соответствующего максимальному периоду следования им- пульсов в серии. Сигнал с дешифратора поступает на вход элемента И 11 и анализирует содержимое счетчика 3. Это необходимо для исключения одиночных импульсов из последовательности серий, кото- рые как и в известном устройстве считаются помехами и исключаются из входных последовательностей.

Импульс с дешифратора 4 сбрасывает триггер 12, разрешая поступление новой се- рии импульсов на обработку, и счетчик 3, после чего устройство готово к обработке следующей серии импульсов.

В то же время, поскольку не поступает сигнала на сброс регистра 6, с его выхода на шине 17 формируется положительный импульс, равный по длительности последнему импульсу серии.

Таким образом, на шинах 16 и 17 произ- водится выделение соответственно первого и последнего импульсов каждой серии. При этом устройство функционирует корректно независимо от минимального значения периодов следования импульсов внутри се- рий.

При поступлении на вход устройства одиночного (помехового) импульса (так как этот импульс является как первым, так и последним импульсом фиктивной серии) он переводит счетчик 3 в состояние 1. Счетчик 3 остается в этом состоянии до срабатывания дешифратора 4. При этом дешифратор 5, настроенный на единичное содержимое счетчика 3, формирует положи- тельный потенциал, и положительный импульс поступает через элемент ИЛИ 13 на вход регистра 6, а также на вход регистра 7, сбрасывая оба регистра в нулевое состояние, предотвращая формирование импульсов на выходных шинах устройства.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет значительно расширить диапазон параметров обрабатываемых серий импульсов, практически снимая ограничения как на соотношение минимального и максимального периодов импульсов в сериях, так и на их абсолютные значения.

Формула изобретения Устройство для выделения первого и последнего импульсов в серии, содержащее триггер, элемент ИЛИ, первый и второй элементы совпадения, первый элемент задержки, вход которого соединен с входной шиной, первую и вторую выходные шины, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона значений периодов следования обрабатываемых серий импульсов, в него введены первый и второй регистры сдвига, генератор тактовых импульсов, второй элемент задержки, первый и второй счетчики импульсов, первый и второй дешифраторы, первый и второй формирователи импульсов, инвертор, причем вход первого формирователя импульсов соединен с входной шиной и через инвертор с входом второго формирователя импульсов, выход - со счетным входом первого счетчика импульсов, с первым входом элемента ИЛИ и с входом сброса второго счетчика импульсов, счетный вход которого соединен с выходом генератора импульсов и с информационными входами первого и второго регистров сдвига, выходы с соответствующими входами первого дешифратора, выход которого соединен с первым входом первого элемента совпадения, с R-входом триггера и с входом сброса первого счетчика импульсов, выходы которого соединены с соответствующими входами второго дешифратора, выход которого соединен с вторым входом первого элемента совпадения, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ и с входом сброса второго регистра сдвига, выход которого соединен с первой выходной шиной, информационный вход через второй элемент задержки с выходом второго элемента совпадения, первый вход которого соединен с инверсным выходом триггера, второй вход- с входом первого элемента задержки, выход которого соединен с информационным входом первого регистра сдвига, вход сброса которого соединен с выходом элемента ИЛИ, выход- с второй выходной шиной, а S-вход триггера соединен с выходом второго формирователя импульсов.

Сущность изобретения: устройство содержит формирователи 1, 19 импульсов, счетчики 2 и 3 импульсов, дешифраторы 4 и 5, регистры 6 и 7 сдвига, элементы 8 и 9 задержки, элементы 10 и 11 совпадения, триггер 12, элемент ИЛИ 13, генератор 14 тактовых импульсов, инвертор 15, выходные шины 16 и 17, входную шину 18с соответствующими связями. 1 ил.